Am 12. Oktober 2024 wurde das VR-Therapiesystem VT+ExpoCart3 im Rahmen der Fortbildungsveranstaltung, dem 9. Würzburger Psychotherapietag am Zentrum für Psychische Gesundheit des Universitätsklinikums Würzburg eingesetzt.
Im Workshop „Virtuelle Realität in der Psychotherapie“ unter Leitung von M.Sc.-Psych. Benedikt Schröder, Psychologischer Psychotherapeut an der Hochschulambulanz für Psychotherapie der Universität Regensburg, konnten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer den praktischen Einsatz virtueller Realität in der Psychotherapie direkt erleben.
Die Fortbildungsveranstaltung verdeutlichte, wie VR-Expositionstherapie mit dem VT+ExpoCart3 unter anderem bei Angststörungen wirksam eingesetzt werden kann. Die Veranstaltung zeigte praxisnah, wie niedrigschwellig und kontrolliert VR-gestützte Expositionen in therapeutische Behandlungsabläufe integriert werden können.
Foto: VT+ExpoCart3 VR-Therapiesystems beim 9. Würzburger Psychotherapietag – Vorbereitung für den Workshop „Virtuelle Realität in der Psychotherapie“.Foto: Anlieferung des VT+ExpoCart3 zur Fortbildungsveranstaltung des 9. Würzburger Psychotherapietags am Uniklinikum Würzburg.
Fotos: Aufbau und Einsatz des VT+ExpoCart3 beim 9. Würzburger Psychotherapietag (VTplus GmbH, 2024)
Veranstaltung:9. Würzburger Psychotherapietag (Programm-PDF, UKW) Veranstaltungsort: Zentrum für Psychische Gesundheit, Uniklinikum Würzburg Workshop-Leitung: M.Sc.-Psych. Benedikt Schröder, Universität Regensburg Datum: 12. Oktober 2024
Einer neue Methode um chronische Schmerzen zu lindern wurde erfolgreich durch den Forschungsverbund VirtualNoPain, bestehend aus industriellen, universitären und klinischen Partnern untersucht. Das von der Bundesregierung geförderte Verbundprojekt setzt dabei auf Virtuelle Realität und Neurofeedback und wurde von VTplus koordiniert. Der Abschlussbericht wurde nun veröffentlicht.
VirtualNoPain Aufgabenstellung
Chronische Schmerzen bedingen enormes Leid für die Betroffenen und sehr hohe Kosten für das Gesundheitssystem. Die verbreitete Behandlung mit Schmerzmitteln ist langfristig wenig wirksam und mit negativen Folgen wie Magenulcera, Nierenfunktionsstörungen, Substanzgebrauchsstörungen und stark verminderter Lebensqualität verbunden. Daher besteht ein hoher Bedarf an alternativen, nebenwirkungsfreien Behandlungsmöglichkeiten, die chronische Schmerzen und Schmerzmittelgebrauch reduzieren, Lebensqualität verbessern und so auch die Behandlungskosten senken.
Mit dem Verbundprojekt VirtualNoPain wird die Therapie chronischer Schmerzen durch die Kombination von virtueller Realität (VR) und Brain-Computer-Interface (BCI) angestrebt. Die erstmalige Kombination dieser beiden Methoden im Rahmen einer Schmerzbehandlung ermöglicht eine effektive, schmerzreduzierende Wirkung und eröffnet Chancen zur Minderung von Begleitzuständen wie Angst und Depression. Virtuelle Realität bietet die Möglichkeit, in computersimulierte Welten einzutauchen, die das Schmerzerleben verringern können. VirtualNoPain zielt darauf ab, die Schmerzreduktion mittels VR und BCI zu optimieren. Dabei kommt erstmalig als Ergänzung zur VR ein Neurofeedback-Training zum Einsatz. Mittels Neurofeedback können Betroffene lernen, bestimmte Gehirnaktivitäten selbst zu regulieren, indem Sie Rückmeldungen über Gehirnsignale erhalten, die ansonsten nicht bewusst wahrgenommen werden können. Mit dem Vorhaben soll die therapeutische Anwendbarkeit dieser Effekte untersucht und eine hoch integrierte VR-BCI Systemplattform zur Behandlung chronischer Schmerzen mit virtueller Realität und Brain-Computer-Interface erarbeitet werden. Mit dem VirtualNoPain VR-BCI-System soll die Schmerzreduktion und Verbesserung der Lebensqualität von Patienten mit chronischen Schmerzen in einer klinischen Machbarkeitsstudie zunächst an Patienten mit Fibromyalgiesyndrom untersucht werden.
Ablauf des Verbundforschungsvorhabens
VTplus hat als Verbundkoordinator die Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern und die Kommunikation mit dem Projektträger VDI-TZ abgestimmt. VTplus hat die Systemarchitektur in enger Abstimmung, insbesondere mit den Partnern ZTM und Brain Products entworfen und die Anforderungen der klinischen Anwender berücksichtigt. Es wurden die Anforderungen für den therapeutischen Einsatz der VR-Technik und die Gestaltung der Therapieszenarien unter Beachtung der EU-Verordnung über Medizinprodukte, den nationalen Verordnungen und den anzuwendenden Normen bestimmt. Mit dem Partner Zentrum für Telemedizin Bad Kissingen wurden die Anforderungen an ein Therapeuten-Interface durch leitfadengestützte Experteninterviews bestimmt.
In enger Abstimmung mit den Verbundpartnern wurden experimentelle Studien zu Präsenzerleben in VR, Pilotstudien zur Elektroden-Reduktion, zum Neurofeedback Training parietaler Alpha Aktivität, sowie VR-Umgebungen mit natürlichen Feedbackindikatoren und VR-Szenarien zur positiven Stimmungsinduktion entwickelt und durch die Partner Universität Würzburg (Lehrstuhl f. Psychologie I, Biologische Psychologie, Klinische Psychologie und Psychotherapie sowie dem Lehrstuhl f. Interventionspsychologie) getestet. Es wurden fünf experimentelle Paradigmen zur Untersuchung folgender Aspekte erstellt:
Elektrodenreduktion und Präsenzerleben
Grundlegende Funktion des Neurofeedback-Training in VR
Schmerzinduktion und Entspannung in VR
Schmerzinduktion bei Anwendung von VR-EEG-Alpha Feedback
Schmerztherapie Behandlungskonzept mit VR-EEG-Alpha Feedback sowie Entspannungs- und Achtsamkeitsübungen
Das in den Voruntersuchungen eingesetzte Neurofeedback-Paradigma wurde entsprechend den Ergebnissen der Vorstudien und aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse zur Steigerung der Alpha Aktivität angepasst, um eine Schmerzlinderung zu erreichen. Dies erforderte umfangreiche Anpassungen des Neurofeedback-Algorithmus, der VR-BCI Umsetzung und des Studiendesigns zur Überprüfung der Wirkung der Schmerzreduktion. Der finale VirtualNoPain VR-BCI Schmerztherapie Demonstrator, mit der vom Verbundpartner Brain Products bereitgestellten EEG-VR-Brille mit integriertem Verstärker, dem integrierten BCI-Modul und dem Therapieparadigma wurde bei VTplus getestet und zur Vorbereitung und Durchführung der klinischen Studie mit Patientinnen vom Verbundpartner Uniklinikum Würzburg (Neurologische Klinik und Polyklinik, AG Schmerz) erfolgreich eingesetzt. Unvermeidbare Verzögerungen auf Grund der Beschränkungen der COVID-19 Pandemie machten eine Verlängerung der Projektlaufzeit bis 12/2023 notwendig, welche zuwendungsneutral bewilligt wurde. Seitens der an der klinischen Studie beteiligten Verbundpartner wurde eine zusätzliche Weiterführung und Unterstützung der Datenerhebung beschlossen, so dass die Behandlung von 20 Patientinnen im Rahmen der klinischen Studie zu 06/2024 erfolgreich abgeschlossen werden konnte.
Ergebnisse
Wesentliches Ergebnis ist ein VR-BCI-Schmerztherapie System, welches virtuelle Realität mit einem Brain-Computer-Interface kombiniert und in einer klinischen Studie zur Therapie chronischer Schmerzen erfolgreich eingesetzt wurde. Der finale Systemdemonstrator besteht aus der Kombination einer VR-Brille mit einem integriertem EEG-Verstärker, mit integrierten, praxistauglichen EEG-Schwämmchen-Elektroden und integrierter BCI-Verarbeitung mit speziell zur Schmerztherapie entwickelten, interaktiven virtuellen Umgebungen.
Die entwickelten VR-BCI Demonstrator-Generationen ermöglichten die experimentelle Überprüfung der Auswirkung von VR-EEG-Alpha Feedback auf Präsenz, Schmerzerleben mit Schmerzinduktion sowie die klinische Testung mit Schmerzpatienten. Die vorläufige Auswertung der klinischen Studie zeigte eine Reduktion der Schmerzstärke und -dauer, eine Reduktion der Schmerzexazerbationen sowie eine hohe Patientenzufriedenheit ohne Dropouts. Weiterhin wurde von den Patientinnen ein großes Interesse zur Möglichkeit der Anwendung im häuslichen Umfeld berichtet.
Im VirtualNoPain Verbundprojekt wurde in Zusammenarbeit von hoch spezialisierten Unternehmen und renommierten, wissenschaftlichen und klinischen Einrichtungen eine neue Methode entwickelt, um chronische Schmerzen nebenwirkungsfrei zu behandeln und die Lebensqualität der Betroffenen zu steigern.
VTplus bedankt sich bei allen Mitarbeitern und Partnern für die überaus engagierte und erfolgreiche Zusammenarbeit. Das Projekt wurde gefördert im BMBF Förderprogramm „Chronische Schmerzen – Innovative medizintechnische Lösungen zur Verbesserung von Prävention, Diagnostik und Therapie“ (FKZ: 13GW0343)
Frau Topel beendet Ihre Tätigkeit als Werkstudentin bei VTplus mit dem erfolgreichen Abschluss Ihres Studiums im Studiengang Human-Computer-Interaction zum 31.03.2024. Sie war als Werkstudentin bei VTplus seit November 2019 bis März 2024 beschäftigt, nachdem Sie ein viermonatiges studentisches Pflichtpraktikum absolvierte. Frau Topel hat an der Entwicklung von innovativen Virtual-Reality Therapiesystemen und VR-Forschungssystemen mitgearbeitet und war in mehreren Verbundforschungsprojekten eingebunden.
Einen Einblick in Ihre Arbeiten als VR-Entwicklerin bietet Ihre eigene Seite ››
Persönliche Seite mit Arbeiten einer VTplus-VR-Entwicklerin: KI- und Verhaltenssysteme für NPCs, Neurofeedback-Visualisierung, Reha-Training mit Eye-Tracking und immersive Therapie-Szenarien in Unreal Engine.
Wir bedanken uns für Ihre außerordentlich engagierte Mitarbeit und wünschen ihr auf dem weiteren Berufs- und Lebensweg alles Gute und weiterhin viel Erfolg.
Hier finden Sie einen Überblick mit Hintergrundinformationen zu Virtueller Realität, VR-Therapie und VR-Therapieforschung sowie zu aktuellen Entwicklungen, Aspekten der Verträglichkeit und der medizintechnisch-regulatorischen Einordnung der VR-Therapie.
Virtuelle Realität (VR) ist eine computergenerierte und simulierte Welt, die mit Hilfe von VR-Technik so vermittelt wird, dass die erzeugten Situationen realitätsnah wahrgenommen und erlebt werden. VR-Anwenderinnen und Anwender können sich umsehen, sich bewegen und mit der virtuellen Umgebung interagieren.
Virtuelle Realität spricht visuelle, akustische, vestibuläre und je nach Anwendungsfall auch weitere Sinneskanäle an und ermöglicht die Interaktion mit der virtuellen Situation über intuitive Nutzerschnittstellen, von Eingabegeräten über Gestenerkennung bis zu neuronalen Interfaces.
Die VR-Technik kann eine VR-Brille mit stereoskopischer Darstellung oder auch eine Mehrkanal-Projektion (CAVE) sein, unterstützt durch lokalisierbares Audio sowie ggf. weitere technische Lösungen wie eine Bewegungsplattform oder Möglichkeiten zur Vermittlung von Wind-, Hitze- oder Kältereizen. Weitere maßgebliche VR-Technikmodule sind Tracking-Systeme, Rechentechnik für 3D sowie Software zur Simulation, Darstellung und Steuerung der VR.
Die Ausstattung des VR-Systems bestimmt den Grad von Immersion und damit eine der Voraussetzungen für das Gefühl von Präsenz in der virtuellen Realität.
Mit VR können realitätsnahe emotionale Reaktionen wie Angst, Suchtverlangen / Craving oder Stress zuverlässig ausgelöst werden. Dies funktioniert mit dafür entwickelten virtuellen Umgebungen, ausgewählten Reizen und Interaktionsmöglichkeiten in einer der realen Situation entsprechenden oder auch kontrolliert größeren Intensität.
Dadurch werden vielfältige Anwendungsfelder zur Unterstützung von Psychotherapie, zur Rehabilitation neurologischer Störungen sowie auch der Einsatz für Diagnostik, Training und Ausbildung ermöglicht.
Einsatz von VR zur Therapie
Virtuelle Realität ermöglicht im Rahmen von digitalen, medizintechnischen Lösungen eine Verbesserung der Gesundheitsversorgung wie z.B. die Verbesserung therapeutischer Prozesse oder effizientere Behandlungsverläufe. Eine Auswahl von bereits etablierten und in Entwicklung befindlichen Anwendungsfeldern wird nachfolgend vorgestellt.
Expositionstherapie mit virtueller Realität – Evidenz
Virtuelle-Realität-Exposition soll für Patienten mit einer Spinnen-, Höhen- oder Flugphobie – wenn verfügbar – angeboten werden, wenn eine in-vivo Exposition nicht verfügbar oder möglich ist. Zugrunde liegt der Evidenzgrad Ib (nach Eccles & Mason, 2001), nach welchem Evidenz aus zumindest einer randomisierten, kontrollierten Studie (RCT) oder einer Metaanalyse von weniger als 3 RCTs vorliegt.
Bei sozialer Phobie kann eine Virtuelle-Realität-Expositionstherapie als Begleitung zu einer Standardpsychotherapie angeboten werden – wobei Virtuelle-Realitäts-Expositionstherapie nicht als alleinige Behandlungsmaßnahme angewendet werden soll.
Die Leitliniengruppe schlägt vor, dass Virtuelle-Realität-Expositionstherapie als begleitende Maßnahme zu einer Standardpsychotherapie eingesetzt werden kann und merkt an, dass durch die virtuelle Realität die Rate der Patientinnen und Patienten, die eine Konfrontationstherapie ablehnen reduziert wird.
Die zusammenfassende Beurteilung stellt fest, dass es keine ausreichenden Hinweise gibt, dass eine Virtuelle-Realität-Expositionstherapie weniger wirksam ist als in-vivo-Exposition.
Internationale Leitlinien und regulatorische Einordnung
Das britische National Institute for Health and Care Excellence (NICE) verweist in aktuellen Empfehlungen auf das Potenzial von VR-gestützter Expositionstherapie, etwa bei Angststörungen und agoraphobischen Symptomen im Rahmen psychotischer Erkrankungen. Im Rahmen von Early Value Assessments wurde unter anderem das automatisierte VR-Therapieprogramm gameChange für den Einsatz im NHS unter definierten Bedingungen empfohlen, um schwere Agoraphobie bei Menschen mit Psychose zu behandeln – vorbehaltlich begleitender Datenerhebung und wirtschaftlicher Bewertung (NICE, 2023).
In den USA wurden VR-Therapien für bestimmte Indikationen von der Food and Drug Administration (FDA) im Rahmen des Breakthrough Device Programms priorisiert. Dies betrifft unter anderem Anwendungen zur Behandlung chronischer Rückenschmerzen sowie bei agoraphobischen Ängsten im Kontext psychotischer Störungen. Die FDA trifft dabei keine therapeutischen Empfehlungen, sondern bewertet Produkte regulatorisch hinsichtlich Sicherheit, technischer Qualität und klinischer Wirksamkeit im beantragten Anwendungsbereich. Die Breakthrough Device Designation ist keine Marktzulassung, sondern ein Förderstatus der FDA, der bei Geräten mit großem medizinischen Nutzen eine vorrangige Beratung und beschleunigte Prüfung ermöglicht.
Konfrontationstherapie im Rahmen psychotherapeutischer Interventionen
Konfrontations- und Verhaltensübungen mit virtueller Realität ermöglichen den Therapeutinnen und Therapeuten die vollständige und detaillierte Kontrolle der Situation. Die Expositionsschritte sind individuell abstufbar und beliebig wiederholbar. Die Konfrontationsübungen können in wechselnden und anpassbaren Kontexten, wetter- und umgebungsunabhängig durchgeführt werden.
Die Vorteile von VR für Verhaltensübungen sind u.a.:
die vollständige und detaillierte Kontrolle der Situation durch den Therapeuten
beliebig wiederholbare und individuell abstufbare Übungen
Übungen in wechselnden und individuell anpassbaren Kontexten
Wetter- und umgebungsunabhängige Übungen ohne zusätzlichen Vorbereitungsaufwand
Kontrolle potentiell in der Realität gefährlicher Situationen
Wie VR-Therapie in der Behandlung spezifischer Ängste am Beispiel von Vortrags-, Höhen- und Spinnenangst angewendet wird, zeigt das nebenstehende Video ›› der Kinderfachklinik Bad Sassendorf in einer eindrücklichen, praxisnahen Darstellung.
VR Brille Bad Sassendorf
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Etablierte Anwendungen der VR-Therapie
Virtuelle Realität wird in der psychotherapeutischen Praxis insbesondere dort eingesetzt, wo Expositions- und Verhaltensübungen in der realen Umgebung nur eingeschränkt, mit hohem Aufwand oder unter Sicherheitsrisiken durchführbar sind. Die VR-Übungen sind interaktiv gestaltet, erlauben körperbezogene Übungen und werden durch Therapeutinnen und Therapeuten individuell gesteuert und angepasst.
Etablierte VR-Therapieanwendungen umfassen vor allem Situationen zur Exposition bei spezifischen Phobien, sozialen Ängsten und suchtrelevanten Verhaltensmustern sowie zur kontrollierten Konfrontation mit belastenden oder potenziell traumabezogenen Situationen zur Unterstützung therapeutisch begleiteter Interventionen. Ergänzend werden VR-gestützte Achtsamkeits- und Entspannungsübungen eingesetzt, insbesondere zur Unterstützung der Behandlung depressiver Symptomatik und stressassoziierter Belastungen. Etabliert sind unter anderem folgende Anwendungsbereiche:
Höhenangst (Akrophobie) Expositionsübungen in virtuellen Höhensituationen mit individuell steuerbarer Intensität und schrittweiser Annäherung zur Förderung von Bewältigungsstrategien und Selbstwirksamkeit.
Flugangst Virtuelle Flugszenarien zur Konfrontation mit angstauslösenden Situationen vor und während eines Fluges, einschließlich typischer körperlicher und kognitiver Angstsymptome.
Spezifische Tierphobien (z. B. Spinnen, Vögel) Virtuelle Nachbildung angstauslösender Reize mit kontrollierbarer Nähe, Bewegung und Interaktion zur graduellen Exposition.
Soziale Angststörungen VR-gestützte Konfrontationsübungen in sozialen Situationen wie Vorträgen, Bewerbungsgesprächen oder Interaktionen mit Kollegen, mit variierbaren Schwierigkeitsgraden und Publikumsreaktionen.
Klaustrophobie Exposition in virtuellen engen Räumen wie Aufzügen oder Kellern mit adaptierbaren Raumgrößen und Reizintensitäten.
Suchtbezogene Verhaltensübungen (z. B. Nikotinabhängigkeit) Training des Ablehnens von Suchtmitteln in virtuellen sozialen Situationen mit realitätsnahen Interaktionen und wiederholbaren Übungssequenzen.
Hinweis: Der Einsatz von VR erfolgt dabei stets eingebettet in ein therapeutisches Gesamtkonzept und ersetzt keine leitliniengerechte psychotherapeutische oder psychiatrische Behandlung.
Nebenwirkungen und Verträglichkeit
Beim Einsatz von Virtueller Realität können technologieabhängig sowohl physiologische als auch psychologische Begleiterscheinungen auftreten.
Zu den möglichen physiologischen Effekten zählen Symptome wie Übelkeit, Schwindel, Kopfschmerzen oder Augenbelastung, die unter den Begriffen Cybersickness bzw. Simulator Sickness zusammengefasst werden. Das Auftreten von Cybersickness wird wesentlich durch die Kombination aus Tracking- und Navigationsmethode beeinflusst. VR-Systeme mit stabilen Bildwiederholraten, ohne grafische Artefakte, mit stabilem 6DoF-Tracking sowie physischer Bewegung weisen die geringsten Nebenwirkungsraten auf. Controller-basierte künstliche Fortbewegung ohne vestibuläre Entsprechung gilt hingegen als ein wesentlicher Auslöser von Cybersickness, kann jedoch durch moderne Navigationskonzepte wie schrittweise Bewegungsmechanismen (narrow steps) oder Teleportation deutlich reduziert werden. In klinisch entwickelten VR-Therapiesystemen kann Cybersickness durch eine geeignete Systemarchitektur und Konfiguration weitgehend vermieden werden.
Vereinzelt berichtet die Fachliteratur über kurzfristige emotionale Erschöpfung oder Müdigkeit nach VR-Expositionssitzungen. Es liegen keine Hinweise darauf vor, dass diese Effekte zu anhaltenden Symptomverschlechterungen oder zur Generalisierung negativer Effekte führen.
Selten werden dissoziative Wahrnehmungseffekte bei vulnerablen Personen, insbesondere bei hoher Trait-Dissoziation, beschrieben.
Nicht als Nebenwirkung, sondern als intendierte und therapeutisch relevante Aktivierung treten während der Exposition erwartungsgemäß akute Angst- und Stressreaktionen auf. Hierfür gibt es keine Hinweise auf erhöhte Abbruch- oder Dropout-Raten im Vergleich zur klassischen in-vivo-Expositionstherapie.
Medizintechnische Aspekte der VR-Therapie
VR-Therapiesysteme unterliegen – abhängig von ihrer technischen Ausgestaltung und Zweckbestimmung – den sicherheitstechnischen und regulatorischen Anforderungen an Medizinprodukte zur Anwendung am Menschen, insbesondere nach der europäischen Medizinprodukte-Verordnung (MDR) sowie den Vorgaben für den Betrieb gemäß der Medizinprodukte-Betreiberverordnung (MPBetreibV).
Medizinische VR-Komplettsysteme für den Einsatz in Kliniken und Praxen berücksichtigen neben der therapeutischen Funktion auch relevante medizintechnische Aspekte, wie Systemintegration, elektrische und funktionale Sicherheit, Dokumentation sowie den Einsatz in der Patientenumgebung.
Die gewählte Systemarchitektur bildet damit eine wesentliche Grundlage für den sicheren und regelkonformen Einsatz virtueller Realität im medizinischen Kontext.
VR-Therapie Komplettsysteme für Kliniken und Praxen
VR-Therapie ist bereits in zahlreichen Kliniken und Ambulanzen etabliert. (siehe auch: Vorstellung ausgewählter Behandlungseinrichtungen unter ››) Die hoch integrierten VR-Therapie Systeme VT+ExpoCart2 und VT+ExpoCart3 von VTplus bieten:
optimiert für stationäre oder ambulante therapeutische Einrichtungen
vollständig aufeinander abgestimmte VR-Technik
für Therapeuten entwickelte, einfache Steuerung der Expositionsübungen
Wissenschaftlich evaluierte Benutzerfreundlichkeit und Praxistauglichkeit
Eingetragen in der Medizinprodukte-Informationsdatenbank des BfArM
VT+ VR-Therapiesysteme› ermöglichen individuell kontrollierbare Expositions- und Verhaltensübungen bei Angst, Sucht sowie dem Training sozialer Kompetenz und Stressmanagement mit virtueller Realität. Die Systeme enthalten interaktive Übungen zur Therapie mit VR, unter anderem zu sozialen Ängsten wie z.B. Angst vor Vorträgen, Bewerbungsgesprächen und sozialen Interaktionen mit Mitmenschen, spezifischen Phobien wie Höhenangst, Spinnenangst, Flugangst, Klaustrophobie sowie auch bei Nikotinabhängigkeit, Möglichkeiten das Ablehnen einer angebotenen Zigarette in virtueller Realität zu trainieren.
VR-Therapieforschung
Weitere vielversprechende Anwendungsfelder von VR liegen in medizinischen Therapieanwendungen, Rehabilitationsanwendungen neurologischer Störungen wie der Schlaganfall-Therapie und der Behandlung chronischer Schmerzen.
VTplus entwickelt wissenschaftlich fundierte medizintechnische Anwendungen. Dies zeigt sich auch in der regen Beteiligung unserer Mitarbeiter an wissenschaftlichen Publikationen.
Nachfolgende Anwendungen werden in Kooperation mit namhaften wissenschaftlichen, klinischen und industriellen Partnern entwickelt und klinisch überprüft.
Neurorehabilitation nach Schlaganfall
Jährlich erleiden in Deutschland ca. 270.000 Menschen einen Schlaganfall und sind gezwungen einen langen und mühsamen Weg der Neurorehabilitation zu gehen, um die körperliche und geistige Funktionsfähigkeit wieder soweit herzustellen, dass eine gesellschaftliche und berufliche Reintegration möglich wird. Trotz des hohen Ressourceneinsatzes für neurologische Rehabilitationsmaßnahmen sind die zeitlichen Möglichkeiten der Physio-, Ergo- und Logotherapeuten für eine Individualtherapie jedoch eng begrenzt.
Im Forschungsverbund “Rehality” arbeitet VTplus mit den Verbundpartnern Neurologische Universitätsklinik Tübingen und der Hochschule der Medien an der Verbesserung der Neurorehabilitation nach Schlaganfall durch ein EEG/EMG-Hirnzustand gesteuertes Virtual Reality Therapie Paradigma.
Chronische Schmerzen verursachen bei Betroffenen oft ein langanhaltendes Leiden und schränken ihr Leben in gravierendem Maße ein. Eine alleinige medikamentöse Therapie ist langfristig wenig wirkungsvoll und mit Nebenwirkungen verbunden. Im Forschungsverbund „VirtualNoPain“ ›› wird mit Partnern aus dem Bereich Gesundheit/Medizintechnik Virtuelle Realität in Verbindung mit Neurofeedback untersucht , um chronische Schmerzen nebenwirkungsfrei zu behandeln und die Lebensqualität der Betroffenen zu steigern. Mittels VR gestütztem Neurofeedback können Betroffene lernen, bestimmte Gehirnaktivitäten selbst zu regulieren. Sie erhalten dafür Rückmeldungen über Gehirnsignale, die ansonsten nicht bewusst wahrgenommen oder gesteuert werden können.
VR wird als Methode der empirischen Forschung in der Grundlagen- und angewandten Forschung eingesetzt und bietet Vorteile wie:
Virtuelle Umgebungen und VR-Simulationen sind im Vergleich zur realen Situation hochgradig standardisierbar, ermöglichen kontrollierte Manipulationen von Situationen und Reizen und sind beliebig wiederholbar.
VR-Studien bieten eine höhere ökologische Validität im Vergleich zu Pen & Paper Studien, Studien mit Bild oder Video-Stimuli – bei dennoch nahezu vollständiger experimenteller Kontrolle.
VR-Systeme ermöglichen eine implizite Erfassung von Verhaltensmaßen wie: Annäherung, Kopf-, Körper- und Augenbewegungen mit vielfältigen Auswertungsmöglichkeiten objektiver Maße.
VR-Simulationen sind modifizierbar und wiederverwendbar.
unterstützen Head-Mounted Displays / VR-Brillen und Mehrkanal-Projektionssysteme wie PowerWall und CAVE
Literatur
Bandelow, B.; Aden, I.; Alpers, G. W.; Benecke, A.; Benecke, C.; Beutel, M. E., Deckert, J.; Domschke, K.; Eckhardt-Henn, A.; Geiser, F.; Gerlach, A. L.; Harfst, T; Hau, S.; Hoffmann, S.; Hoyer, J.; Hunger-Schoppe, C.; Kellner, M.; Köllner, V.; Kopp, I.; B.; Langs, G.; Liebeck, H.; Matzat, J.; Ohly, M.; Rüddel, H. P.; Rudolf, S.; Scheufele, E.; Simon, R.; Staats, H.; Ströhle, A.; Waldherr, B.; Wedekind, D.; Werner, A. M., Wiltink, J.; Wolters, J. P., Beutel M. E. Deutsche S3-Leitlinie Behandlung von Angststörungen, Version 2 (2021). https://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/051-028.html
Eccles M, Mason J. How to develop cost-conscious guidelines.Health Technology Assessment. 2001; 5(16): 1–69. doi:10.3310/hta5160
NICE – National Institute for Health and Care Excellence (2023): Virtual reality technologies for treating agoraphobia or agoraphobic avoidance: early value assessment [HTE15]. Veröffentlicht: 15. November 2023. https://www.nice.org.uk/guidance/hte15
Praxisorientierte Fachliteratur
Wechsler, T., & Mühlberger, A. (2025). Virtuelle Realität in der Psychotherapie. Hogrefe Verlag, Reihe „Fortschritte der Psychotherapie“, Band 97.
Felnhofer A, Pfannerstill F, Gänsler L, Kothgassner OD, Humer E, Büttner J and Probst T (2025) Barriers to adopting therapeutic virtual reality: the perspective of clinical psychologists and psychotherapists.Front. Psychiatry 16:1549090. doi: 10.3389/fpsyt.2025.1549090
Quinque, E.M., Blume, M., Gaebler, M. (2024). Einsatz und Perspektive der immersiven Virtuellen Realität bei der Neurorehabilitation. In: Frommelt, P., Thöne-Otto, A., Grötzbach, H. (eds) NeuroRehabilitation. Springer, Berlin, Heidelberg. doi: 10.1007/978-3-662-66957-0_39
Weitere Informationen
Weitere Beiträge und Videos zum Einsatz von VR zur Therapie finden Sie im VR-Therapie Beitragsarchiv›. Presseberichte von Anwendern von VR-Therapie und VR Forschung finden Sie im Pressespiegel›.
Publikationen zur wissenschaftlichen Evidenz›› von Virtual Reality Exposure Therapy (VRET) mit einer Auswahl von randomisiert, kontrollierten (RCT) Studien, Metanalysen und Überblicksartikeln
Publikationen zu empirischen Studien›› aus den Bereichen Angstforschung, Therapieforschung, Sicherheitsforschung, neurophysiologische Forschung und weiterer experimentalpsychologischer Forschung, welche unter Einsatz der VT+ VR-Forschungssysteme und der VR-Simulationssoftware CyberSession durchgeführt wurden.
Die Johanniter Kinderfachklinik Bad Sassendorf stellt die Angsttherapie mit virtueller Realität mit einem Beitrag Angsttherapie mittels virtual Reality›› vor.
Im Video wird eindrücklich vermittelt wie die Therapie mit VR-Brille abläuft. Gezeigt wird die VR-Konfrontation bei Vortragsangst, Höhenangst und Spinnenangst mit dem VTplus VR-Therapiesystem.
VR Brille Bad Sassendorf
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Auf dem Würzburger XR Meeting präsentierte VTplus als Aussteller und Verbundpartner des VirtualNoPain Projekts ein VR-EEG-BCI-System zur Schmerztherapie bei chronischen Schmerzen.
XR-Meeting Poster PräsentationVTplus Stand auf dem XR-MeetingVirtualNoPain Präsentation auf dem XR-Meeting 2023
Aktuellste Forschungsergebnisse wurden von den VirtualNoPain Verbundpartnern präsentiert.
Poster und Vortrag Beitrag: Combination of virtual reality (VR) and brain-computer interface (BCI) in chronic pain management: designing a clinical trial. E.Kakavela et al. (2023)Poster Beitrag: Modulation of Experimental Pain by Guided Relaxation in Virtual Reality. Winkler et al. (2023)Poster Beitrag: Parietal alpha neurofeedback training for sense of presence in Virtual Reality. Botrel et al. (2023)
Der interdisziplinäre Kongress bot hochwertige Vorträge, Symposien, Workshops und Beiträge zu den Themen VR/XR/AR „Benefits and Challenges“, „Social Interaction“, „Applied XR“, „Fear and VR“, „Body and Gestures“ und „Brain and Cognition“.
Spannende Posterbeiträge stellten die Etablierung von VR-Therapie in der ambulanten Praxis am ZI-Mannheim, Therapie-Forschung unter Einsatz eines VTplus VR-Therapiesystems und Einsatz von CAVE-Projektion in Verbindung mit TMS, sowie Ergebnisse eines T-Maze VR-Paradigmas zur Untersuchung von frontaler Asymmetrie unter Einsatz der VTplus VR-Experimentkontrollsoftware CyberSession vor.
Virtual Reality Exposure Therapy in Real Life. Implementation of VR Therapy in a University Outpatient Clinic. P. Halli et al. (2023)Virtual reality exposure therapy and non-invasive brain stimulation for fear of heights. B. Bohmeier et al. (2023)AUGMENTATIVE TRANSCRANIAL MAGNETIC STIMULATION FOR VIRTUAL REALITY EXPOSURE THERAPY IN ACROPHOBIA. L. Cybinski et al. (2023)
Poster Kongressbeitrag: The model is bend, but never broken: A quadratic extension to the capability model of frontal asymmetry based on situational induction strength. J. Rodriguez et al. (2023)
Mit dem Release 2023-03 erweitert VTplus die Systemplattform VT+Expo3 um Funktionen zur verbesserten Datenerfassung und Individualisierung. Das Update optimiert das Sitzungsprotokoll und führt erweiterte Eyetracking-Optionen sowie Präsentationsfunktionen im VR-Umfeld ein.
Funktions- und Systemmerkmale
Detaillierte Sitzungsprotokolle mit Aktionen, Ratings, Screenshots und Eyetracking-Daten
Live-Sitzungsverlauf als Overlay-Anzeige während der Anwendung
Pause- / Restart-Funktion für Eyetracking-Aufzeichnungen
Integration eigener Vortragsfolien direkt innerhalb der VR-Szenarien
Anwendernutzen
Das Update ermöglicht eine Echtzeit-Analyse des Sitzungsverlaufs, bietet weitere Individualisierung der Anwendung und liefert präzise Messdaten zur Dokumentation, Forschung und Therapiebegleitung.
Hinweis: Dieses Release erweitert die Software- und Datenerfassungsfunktionen innerhalb der bestehenden CE-Konformität gemäß Richtlinie 93/42/EWG. Die Änderungen betreffen ausschließlich Protokollierungs-, Eyetracking- und Präsentationsfunktionen und verändern weder Zweckbestimmung noch Risikoklasse des Medizinprodukts.
Das Release 2022-11 integriert aktuelle VR-Hardware und erweitert die Szenarienverwaltung um flexible Filter- und Auswahlfunktionen. Mehrfachkriterien erlauben eine gezielte Sortierung nach Therapiethemen oder Störungsbildern.
Funktions- und Systemmerkmale
Unterstützung der VR-Brille HTC Vive Pro 2
Szenario-Filterung nach Störungstyp, Themengebiet oder Release-Version
Erweiterte Benutzerrechteverwaltung für unterschiedliche Rollen und Zugriffsebenen
Anwendernutzen
Das Update ermöglicht eine zukunftssichere Nutzung neuer VR-Geräte, eine zielgerichtete Szenarienauswahl sowie eine präzisere Rechtevergabe für klinische oder forschungsbezogene Umgebungen.
Hinweis:Dieses Release erweitert die Systemkompatibilität und Datenverwaltung innerhalb der bestehenden CE-Konformität gemäß Richtlinie 93/42/EWG. Die Änderungen betreffen ausschließlich technische Kompatibilität, Benutzerverwaltung und Szenarienorganisation und verändern weder Zweckbestimmung noch Risikoklasse des Medizinprodukts.
Im Rahmen des Festakts zum 50 jährigen Jubiläum der FHWS besichtigten die Teilnehmenden das MAVEL (Mixed Augmented Virtual Experience Learning) -Labor. Präsentiert wurden dort neben einem Multiview System in bundesweit einzigartiger Größe mehrere innovative VR-/AR-Projekte.
So wurde mit dem VirtualNoPain Projekt ein VR-System zur Schmerzreduktion mit EEG Feedback vorgestellt. Zu sehen waren virtuelle Umgebungen zur Durchführung von Feedback Training in Verbindung mit im Projekt entwickelter VR-Headset EEG Erfassung (Brain Products) und einem integrierten VR-Therapiesystem (VTplus). Für die Teilnehmenden wurde die Sicht der VR-Brille zusätzlich auf der MAVEL-Labor Multiview Projektionsfläche angezeigt.
Vorgestellt wurde das System durch Mitarbeiter des Lehrstuhls für Psychologie I, AG Biologische Psychologie, Klinische Psychologie und Psychotherapie der Universität Würzburg (vertreten durch Prof. Dr. Marta Andreatta, Dr. Markus Winkler, Isabel Neumann) und dem Verbundpartner und VirtualNoPain Verbundkoordinator VTplus (Geschäftsführer Mathias Müller, Prof. Dr. Jürgen Müller, Roland Zechner)
Die technisch reibungslose Präsentation im noch im Aufbau befindlichen MAVEL-Labor wurde vom Team der Fakultät Wirtschaftsingenieurwesen der FHWS um Dekan Prof. Dr. Peter Meyer, Prof. Dr. Uwe Sponzholz und den Labor- und Software Ingenieuren Dominik Fritsch und Florian Schuster ermöglicht.
Team der Universität Würzburg und VTplus zur Präsentation von VirtualNoPainVirtualNoPain im MAVEL-LaborVirtualNoPain VR-BCI-Therapiesystem im MAVEL-Labor der FHWS
Die Besichtigung des MAVEL-Labor durch MP Dr. Markus Söder und Staatsminister Markus Blume wurde von einem regen Medieninteresse begleitet.
TV Mainfranken: MAVEL Labor der FHWS wird im Rahmen der 50 Jahrfeier MP Dr. Markus Söder vorgeführt
50-jähriges Bestehen der FHWS wurde mit Dr. Markus Söder gefeiert
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SW-N TV: MAVEL-Labor Besichtigung durch MP Dr. Markus Söder im Rahmen des 50 jährigen Jubiläum
Das Video zeigt einen Testlauf der VR-Flugsimulation mit integrierter Bewegungsplattform im Motion-Lab des Lehrstuhls für Psychologie der Universität Regensburg. Die Simulation wird im Rahmen der VR-Therapieforschung eingesetzt, insbesondere zur Untersuchung und Behandlung von Flugangst.
VR-Flugsimulation mit Bewegungsplattform im Motion-Lab der Universität Regensburg
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Zum Einsatz kommt die VTplus VR-Simulationssoftware CyberSession in Kombination mit den virtuellen Expositionsszenarien VT+Expo3. Die Kopplung von VR-Umgebung und Bewegungsplattform ermöglicht realitätsnahe Flugerlebnisse und eröffnet erweiterte Forschungs- und Trainingsmöglichkeiten im Bereich der Angst- und Expositionstherapie.
